Qual è la resa teorica?

La resa teorica di una reazione chimica è la quantità ottenuta da un prodotto di una reazione in cui è stato completamente consumato il reagente limitante.Mentre i chimici imparano a bilanciare le equazioni chimiche, in pratica un reagente sarà presente in quantità inferiore a quelle sterichiometriche.Il reagente limiterà la quantità di prodotto possibile dalla reazione.Il metodo per calcolare la resa teorica è semplice.L'applicazione di questo calcolo in un ambiente del mondo reale è più utile, ma più complesso.

Nel primo passo del calcolo della resa teorica, viene scritto l'equazione chimica bilanciata e viene esaminato il rapporto tra le moli di ciascun reagente.La quantità di ciascun reagente viene determinata pesando i reagenti, misurando concentrazioni o utilizzando soluzioni standard.Il reagente limitante si trova convertendo la quantità di reagenti presenti in moli di ciascun reagente e determinando, in base ai rapporti del primo passo, che il reagente si esaurisce prima che vengano utilizzati gli altri reagenti.Il rapporto tra moli di prodotto e moli di reagente limitante dall'equazione bilanciata è moltiplicato per le moli di reagente limitante disponibili per trovare le moli del prodotto.Quindi, usando il peso molecolare del prodotto, questa risposta viene convertita in grammi di prodotto o altra misura adeguata.

In laboratorio, i chimici iniziano con una reazione proposta.I prodotti di reazione sono previsti e confermati dall'esperimento.Un'equazione chimica equilibrata viene scritta usando la conoscenza della reazione.Date le concentrazioni iniziali di ciascun reagente, viene scelto il reagente limitante e la resa viene calcolata in base a quel reagente che viene completamente convertito in prodotto.In futuri esperimenti o analisi del campione, la resa effettiva verrà confrontata con la resa teorica e le cause della perdita del prodotto determinate.

Per calcolare la resa teorica, è necessario conoscere i reagenti e i prodotti della reazione.Questo può essere più complesso in ambienti industriali reali rispetto alle condizioni di laboratorio.La reazione, ad esempio, potrebbe verificarsi all'interno di una condizione acida o di base e potrebbe esserci corrosione di tubi che rilasciano metalli che possono agire come catalizzatori.I calcoli di laboratorio devono essere supportati da campioni tratti dal processo di interesse. In genere, le reazioni inorganiche, in particolare quelle che producono un precipitato solido o un prodotto volatile, possono essere condotti in condizioni che producono una reazione completa del reagente limitante.Queste reazioni possono spesso produrre vicino al 100% del teorico.Le reazioni organiche spesso producono molti più sottoprodotti a causa dei flussi di reagenti meno puri e della molteplicità di possibili reazioni.Processi industriali che coinvolgono reazioni organiche nell'industria raramente si avvicinano ai risultati che si avvicinano alla resa teorica.Questi processi di solito richiedono successive fasi di separazione e purificazione.